DE2124651A1

DE2124651A1 - Device for humidification and mist formation

Info

Publication number: DE2124651A1
Application number: DE19712124651
Authority: DE
Inventors: Allan C Glendale; Kinnear John M. Walnut; Lester Victor E. Sonora; Calif. Hudson (V.St.A.). P
Original assignee: Hudson Oxygen Therapy Sales Co
Current assignee: Teleflex Medical Inc
Priority date: 1970-06-10
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1972-01-13
Also published as: JPS4949076B1; GB1332382A; DE2124651B2; ZA713044B; DE2124651C3; CA955517A

Description

"Vorrichtung zur Befeuchtung und Nebelbildung^H "Device for humidification and mist formation ^H

Bei der Verabreichung von Sauerstoff und sauerstoffhaltigen Gasmischungen an Patienten ist es für gewöhnlich wünschenswert, wenn nicht sogar erforderlich, das Gas zu befeuchten, bevor es von dem Patienten aufgenommen wird. Reiner Sauerstoff, der aus einer üblichen Vorratstankquelle entnommen wird, ist ausserordentlich trocken und hat einen relativen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als etwa 2 %_$ und oft nahe Null.When administering oxygen and oxygen-containing gas mixtures to patients, it is usually desirable, if not necessary, to humidify the gas before it is ingested by the patient. Pure oxygen, which is withdrawn from a conventional reservoir tank source, is extremely dry and has a relative humidity content of less than about 2% _$ and often close to zero.

Zum Einatmen geeignete Sauerstoffmischungen sollten vorzugsweise einen relativen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens etwa 30 je haben, und aus therapeutischen Gründen ist es oft wünschenswert, dass sie einen relativen FeuchtigkeitsgehaltOxygen mixtures suitable for inhalation should preferably have a relative humidity of at least about 30 each , and for therapeutic reasons it is often desirable that they have a relative humidity

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bis zu etwa 90 % haben. Als normaler oder optimaler relativer Feuchtigkeitsgehalt von zum Einatmen geeignetem Sauerstoff oder seiner Mischung bei 21°C gilt ein Gehalt von etwa 60 %. Bei diesem Feuchtigkeitsgehalt haben Bakterien und Staub das Bestreben, aus Luft auszufallen, wodurch in der Luft enthaltene Krankheitserreger auf einem Mindestmass gehalten werden.have up to about 90 % . The normal or optimal relative moisture content of inhalable oxygen or its mixture at 21 ° C is about 60 %. With this moisture content, bacteria and dust tend to precipitate out of the air, which means that pathogens contained in the air are kept to a minimum.

Demzufolge ist es klar, dass Gasmischungen mit ausserordentfc lieh geringem Feuchtigkeitsgehalt unerwünscht sind, da sich daraus ausserdem ein schwerwiegendes Austrocknen der feuchten Membranen innerhalb der Nase und Nebenhohlräumen, des Mundes, Halses und der Atemwege ergibt und die Atembeschwerden verstärken kann. Wenn ein trocknes Gas in Blasen durch Wasser geschickt wird, wie z.B. in einem Gasbefeuchter, nimmt es Feuchtigkeit bis zu einem relativen Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 10 und 50 % auf. Bei der Verwendung bei Maskentherapie sorgen die natürlichen Befeuchtungsmechanismen des Patienten für zusätzliche Feuchtigkeit, so dass das die Lungen erreichende Gas für gewöhnlich genügend feucht ist.Accordingly, it is clear that gas mixtures with extraordinarily low moisture content are undesirable, since they also result in severe drying out of the moist membranes within the nose and secondary cavities, the mouth, throat and airways and can exacerbate breathing difficulties. When a dry gas is bubbled through water, such as in a gas humidifier, it will absorb moisture to a relative humidity level between about 10 and 50 % . When used in mask therapy, the patient's natural humidification mechanisms provide additional moisture so that the gas reaching the lungs is usually sufficiently moist.

Für einige Atmungskrankheiten oder Atembeschwerden reicht es W nicht aus, den Sauerstoffvorrat lediglich zu befeuchten; vielmehr ist in diesen Fällen die Verabreichung eines Nebels oder Aerosols erforderlich, das sich aus in der Gasmischung fein verteilten Wassertröpfchen zusammensetzt. Vorrichtungen, die als Nebelerzeuger bezeichnet werden, führen dies mit einer Vielzahl von Konstruktionen oder Verfahrensweisen durch, die dazu verwendet werden, einen Nebel zu erzeugen, bei dem die Grossen der Wassertröpfchen innerhalb eines zweckmässigen Bereichs liegen. In einigen Fällen ist es auch wünschenswert, Medikamente in der gasförmigen Atmungsmischung zu verabreichen, einschliesslich Antibiotika, Antihistavine und dergleichen.For some respiratory diseases or breathing difficulties it W is not enough to moisten the oxygen supply only; rather, in these cases it is necessary to administer a mist or aerosol which is composed of water droplets finely distributed in the gas mixture. Devices called mist generators do this in a variety of designs or procedures that are used to generate a mist in which the sizes of the water droplets are within a useful range. In some cases it is also desirable to administer medicaments in the breathing gas mixture, including antibiotics, antihistavins, and the like.

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Eine Reihe von nebelerzeugenden Vorrichtungen zur Bildung von zum Einatmen geeigneten Aerosolen oder gasförmigen Nebeln sind ebenso vorgeschlagen worden, wie Befeuchtiger, um genaue Feuchtigkeitsbedingungen ständig aufrechtzuerhalten. Es besteht jedoch ein Bedarf an einer einfachen, billigen und dennoch wirkungsvollen Vorrichtung, die sowohl als Nebelerzeuger als auch als Befeuchter wirkt und die wahlweise eingestellt werden kann, um eine dieser beiden Funktionen auszuüben, ohne zusätzliche besondere Einrichtungen oder ein besonders geübtes Bedienungspersonal zu benötigen. Eine wegwerfbare Vorrichtung ist ferner in hohem Maße wünschenswert, da eine mögliche Verschmutzung aufgrund des Gebrauchs durch viele Patienten ebenso vermieden wird, wie die Notwendigkeit der Sterilisierung, der Autoklav-Behandlung usw.A range of mist-generating devices for the formation of inhalable aerosols or gaseous forms Mists have been suggested as well as humidifiers, to maintain accurate humidity conditions at all times. However, there is a need for a simple, cheap yet effective device that acts both as a mist generator and as a humidifier and which is optional can be set to perform either of these functions without any additional special equipment or to require specially trained operating personnel. A disposable device is also highly desirable, since possible pollution due to use by many patients is avoided as well as the Need for sterilization, autoclave treatment, etc.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dahingehend bedienbar, entweder als Befeuchter oder als Nebelerzeuger zu wirken. Die Vorrichtung umfasst eine durch ein Wandgebilde umschlossene Flüssigkeitskammer und weist ein verstellbares Ventil auf, das eine Ventilspindel umfasst, die in einem durch ein Ventilgehäuse umschlossenen zylindrischen Hohlraum angeordnet ist. Der Hohlraum steht in Verbindung mit einer oberen und einer unteren Leitung, die entlang einer Wand der Flüssigkeitskammer verlaufen. Das Ventil ist mit einem Kanalsystem versehen, das das aus der oberen Leitung eintretende Gas leitet.The device according to the invention can be operated to to act either as a humidifier or as a mist generator. The device comprises one enclosed by a wall structure Fluid chamber and has an adjustable valve which comprises a valve spindle which is in a through a valve housing enclosed cylindrical cavity is arranged. The cavity is in communication with an upper and a lower conduit running along one wall of the liquid chamber. The valve is provided with a channel system that conducts the gas entering from the upper duct.

Wenn die Ventilspindel so gedreht wird, dass die Vorrichtung als Befeuchter wirkt, gelangt die in die Vorrichtung eingeführte Luft oder gasförmige Sauerstoffmischung durch die obere Leitung und von dort durch die Ventilspindel und in die untere Leitung, die zu dem Boden der Flüssigkeitskammer führt. Die Luft geht dann in Form von Blasen durch die Flüssigkeit, wodurch sie befeuchtet wird, und gelangt dann von der Kammer durch ein Gasaustrittsrohr zur Verabreichung an den Patienten.When the valve stem is rotated so that the device acts as a humidifier, the one inserted into the device passes Air or gaseous oxygen mixture through the upper line and from there through the valve stem and into the lower conduit leading to the bottom of the liquid chamber. The air then passes through the liquid in the form of bubbles, whereby it is humidified, and then passes from the chamber through a gas outlet tube for administration to the patient.

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In einer zweiten Stellung des Ventils gelangen Luft oder eine gasförmige Sauerstoffmischung nacheinander durch die obere Leitung, in das Ventil, durch eine Durchflussöffnung in die Ventilspindel und in eine Ventilkammer. In der Ventilkammer wird der Gasstrom mit Wasser vermischt, das durch die untere Leitung zugeführt wird, und diese Mischung wird dann durch eine Durchflussöffnung in der Ventilkammer gedrückt, die an einer Stelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegels mit der Flüssigkeitskammer in Verbindung steht. Ferner steht eine Nut in der Ventilspindel in Verbindung mit der unteren Leitung und mit der Ventilkammer. Wenn also der Luftstrom quer durch die Ventilkammer strömt, d.h., zwischen der Durchflussöffnung des Ventils und der Durchflussöffnung der Kammer, wird ein Teilvakuum erzeugt, das den Anstieg von Flüssigkeit in der unteren Leitung durch die Nut und in die Ventilkammer hervorruft. Wenn die ansteigende Flüssigkeit in Berührung mit dem quer durch die Ventilkammer bewegten Luftstrom gelangt, wird sie zu einem feinen Nebel oder Aerosol zerstäubt, und die Mischung wird durch die Durchflussöffnung der Ventilkammer in die Flüssigkeitskammer und aus dieser durch ein Gasaustrittsrohr gelenkt. Die Wirkungsweise und die Vorteile der erfindungsgenassen Vorrichtung werden nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.In a second position of the valve, air or a gaseous oxygen mixture pass through the one after the other upper line, into the valve, through a flow opening into the valve stem and into a valve chamber. In the valve chamber the gas stream is mixed with water supplied through the lower conduit and this mixture becomes then pushed through a flow opening in the valve chamber, which is in communication with the liquid chamber at a point above the liquid level. It also stands a groove in the valve stem in communication with the lower conduit and with the valve chamber. So if the airflow flows across the valve chamber, i.e. between the flow opening of the valve and the flow opening of the Chamber, a partial vacuum is created, which increases the Liquid in the lower conduit through the groove and into the valve chamber. When the rising liquid comes into contact with the air flow moving across the valve chamber, it becomes a fine mist or aerosol atomized, and the mixture is through the flow opening of the valve chamber in and out of the liquid chamber directed through a gas outlet pipe. The operation and advantages of the device according to the invention are described below will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

In den Zeichnungen sind:In the drawings are:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Nebelerzeugung und Befeuchtung,Fig. 1 is a perspective view of the inventive Device for generating mist and humidifying,

Fig. 2 eine Aufrissansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zur Nebelerzeugung und Befeuchtung,FIG. 2 is an elevation view of the device shown in FIG. 1 for generating mist and humidifying.

Fig. 3 eine Seitenschnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2, wobei sich das Ventil in der StellungFigure 3 is a side sectional view taken along line A-A of Figure 2 with the valve in position

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befindet, in der die Vorrichtung als Nebelerzeuger wirkt,in which the device acts as a smoke generator,

Fig. 4 eine Seitenschnittansioht entlang der Linie A-AFigure 4 is a side sectional view along the line A-A

in Fig. 2, in der sich das Ventil in der Stellung befindet, in der die Vorrichtung als Befeuchter wirkt,in Fig. 2, in which the valve is in the position in which the device is used as a humidifier acts,

Fig. 5 eine Aufrissansicht der in Fig. 3 gezeigten Ventilstellung,FIG. 5 is an elevation view of the valve position shown in FIG. 3;

Fig. 6 eine Aufrissansicht der in Fig. 4 gezeigten Ventilstellung,Fig. 6 is an elevation view of the valve position shown in Fig. 4,

Fig. 7 eine Seitenschnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2, die den Ventilhohlraum bei herausgezogener Ventilspindel zeigt,Fig. 7 is a side sectional view taken along line A-A in Fig. 2, which shows the valve cavity with the valve stem withdrawn,

Fig. 8 eine vergrösserte Ansicht der in Fig. 3 gezeigten VentilSchnittansicht,FIG. 8 shows an enlarged view of that shown in FIG. 3 Valve section view,

Fig. 9 und IO vergröseerte Schnittansichten, in denen andere Ventilausführungsformen gezeigt sind,9 and 10 are enlarged sectional views in which other valve embodiments are shown,

Fig.11 eine vergrösserte Ansicht der in Fig. 4 gezeigten Ventilschnittansicht, undFIG. 11 is an enlarged view of that shown in FIG Valve section view, and

Fig.12 eine vergrösserte Sohnittansicht eines Sicherheitsventils.12 shows an enlarged sectional view of a safety valve.

Vie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, umfasst die Konstruktion der Vorrichtung 10 *ur Nebelerzeugung und Befeuchtung eine Flüssigkeitskammer 14, die durch ein Wandgebilde 12 umschlossen wird« Das Vandgebllde kann von jeder gewünschten Form sein, und die gezeigte Form dient nur der beispielsweisenAs shown in Figures 1 and 2, the construction includes The device 10 * for generating mist and humidifying a liquid chamber 14, which is enclosed by a wall structure 12. The wall structure can be of any desired shape and the form shown is for illustrative purposes only

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Veranschaulichung. Wie auch in den Figuren 3 und 4 gezeigt, hat das gezeigte Wandgebilde eine im wesentlichen dünnwandige Ausbildung und umfasst einen Becherteil 60 und eine Wand 13, Die Teile sind in der fertigen Vorrichtung als zusammengehörige Einheit ausgebildet, wenngleich sie im Bedarfsfall auch getrennt hergestellt und dann vereinigt werden können. Die Wand 13 enthält Leitungen und Ventilteile, die aber auch an der Wand angebracht oder geformt sein können.Illustration. As also shown in Figures 3 and 4, the wall structure shown has a substantially thin-walled design and comprises a cup part 60 and a Wall 13, the parts are formed in the finished device as a unit that belongs together, even if they are needed can also be produced separately and then combined. The wall 13 contains lines and valve parts, but they can also be attached to the wall or shaped.

Ein mit der allgemeinen Bezugszahl 11 bezeichnetes Ventil ist vorzugsweise eine geformte Kunststoffkonstruktion und umfasst eine Ventilspindel 32 und einen Drehknopf 30, der dazu verwendet wird, die Spindel in eine Stellung zu drehen, so dass die Vorrichtung je nach Wunsch entweder als Nebelerzeuger oder Befeuchter wirkt. Die Ventilspindel 32 sitzt in einer Bohrung oder einem Hohlraum 54, der in der WandA valve indicated by the general reference numeral 11 is preferably a molded plastic construction and comprises a valve stem 32 and a rotary knob 30, the is used to turn the spindle into a position so that the device can either be used as a mist generator as desired or humidifier works. The valve spindle 32 is seated in a bore or cavity 54 in the wall

13 (siehe Fig. 7) ausgebildet ist. Ein Gasaustrittsrohr l6 geht von einem oberen Teil der umwändeten Flüssigkeitskammer13 (see Fig. 7) is formed. A gas outlet pipe l6 goes from an upper part of the walled liquid chamber

14 aus. Bei Betrieb der Vorrichtung strömt befeuchtetes Gas oder Aerosol aus der Kammer 14 durch das Austrittsrohr 16 und wird den Patienten verabreicht. Das Austrittsrohr 16 kann mit einer Maske, einer Kanüle oder dergleichen (nicht gezeigt) verbunden werden.14 off. When the device is in operation, humidified gas or aerosol flows out of the chamber 14 through the outlet pipe 16 and is administered to the patient. The outlet tube 16 can be fitted with a mask, a cannula or the like (not shown) get connected.

Wie zuvor erwähnt, ist die Ventilspindel 32 in einem zylindrischen Hohlraum 54 angeordnet, der von einem Ventilgehäuse 35 in der vorderen Wand 13 gebildet und umschlossen wird. Eine obere Leitung 17 und eine untere Leitung 15 sind in der Wand 13 ausgebildet und verlaufen an dieser bis etwa zu ihrer Mitte entlang. Die Leitungen sind als Rohre gezeigt und werden nachstehend auch so bezeichnet. Diese Rohre befinden sich in der gleichen Langleine, und da· ober· Bohr 17 Verläuft von der Oberseite der Wand 13 senkrecht naoh oben, wo es an einen Luftschlauch (nicht gezeigt) angeschlossenAs previously mentioned, the valve stem 32 is cylindrical Arranged cavity 54, which is formed by a valve housing 35 in the front wall 13 and enclosed. An upper line 17 and a lower line 15 are formed in the wall 13 and run on this up to about their Along the middle. The lines are shown as pipes and will also be referred to as such below. These pipes are located in the same longline, and above that Bohr 17 runs from the top of the wall 13 vertically near the top, where it is connected to an air hose (not shown)

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werden kann. Andere Arten der Befestigungsmittel können für den Anschluss an Sauerstoffquellen, Rohre, Regulierventile und dergleichen verwendet werden.can be. Other types of fasteners can be used can be used for connection to oxygen sources, pipes, regulating valves and the like.

Das Ventilgehäuse 24 verläuft von der Wand 13 nach aussen in Form einer ringförmigen Hülse 73, deren innere Fläche den Hohlraum 54 umschliesst, der sowohl mit dem oberen Rohr 17 als auch mit dem unteren Hohr 15 in Verbindung steht. Die Rohre 15 und 17 können an der Wand 13 geformt sein, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, oder können in eine entsprechende, aber dickere Wand gebohrt werden. Andere ähnliche und gleichwertige Verfahren zur Bildung des Ventilgehäuses sind für den Fachmann klar ersichtlich.The valve housing 24 extends from the wall 13 to the outside in the form of an annular sleeve 73, the inner surface of which encloses the cavity 54, which is connected to both the upper tube 17 as well as with the lower Hohr 15 is in connection. The tubes 15 and 17 can be formed on the wall 13 as shown in the drawing, or can be formed into a corresponding, but thicker wall can be drilled. Other similar and equivalent methods of forming the valve body are clearly apparent to those skilled in the art.

Die Figuren 7 und 8 sind Schnittansichten durch die Mitte des Ventils und zeigen den Ventilhohlraum und die Ventilausbildung. Die Ventilspindel 32 ist hohl und weist eine innere Bohrung 75 auf. Die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Ventilspindel 32 ist so angeordnet, dass die Vorrichtung als Nebelerzeuger wirkt. Der Hauptteil des Hohlraums 54 nimmt die Ventilspindel 32 auf, während ein kleinerer, innerer Teil mit der vorderen Fläche der Ventilspindel 32 zusammenwirkt, um eine Ventilkaamer 56 zu bilden. Der Durchmesser des Hohlraums 54 ist so besessen, dass der Hohlraum 54 in leichtem Reibungseingriff mit der äusseren zylindrischen Fläche 37 der Ventilspindel 32 steht. Das Ventilgehäuse 25 ist so ausgebildet, dass sich die Mittelachse des zylindrischen Hohlraums 54 ait der gemeinsamen senkrechten Achse des oberen Rohrs 17 und des unteren Rohrs 15 schneidet. Die Anordnung oder die relativen Stellungen der Rohre und des Ventilgehäuses können jedoch auch anders als in der Zeichnung ,gezeigt sein, solange die Ventilkanäle entsprechend geändert werden, um den Gas- und Flüssigkeitsstrom aufzunehmen und zu leiten. Wie in Fig. 8 gezeigt, liegt die vordere FlächeFigures 7 and 8 are cross-sectional views through the center of the valve showing the valve cavity and valve configuration. The valve spindle 32 is hollow and has an internal bore 75. The one shown in FIGS. 7 and 8 Valve spindle 32 is arranged so that the device as Fog generator works. The main part of the cavity 54 receives the valve stem 32, while a smaller, inner one Partly cooperates with the front surface of the valve stem 32 to form a valve chamber 56. The diameter of the cavity 54 is arranged so that the cavity 54 in slight frictional engagement with the outer cylindrical surface 37 of the valve spindle 32. The valve housing 25 is designed so that the central axis of the cylindrical cavity 54 coincides with the common vertical axis of the upper tube 17 and the lower tube 15 intersects. the However, the arrangement or the relative positions of the tubes and the valve housing can also be different from what is shown in the drawing , be shown as long as the valve channels are changed accordingly to accommodate the gas and liquid flow and to direct. As shown in Fig. 8, the front surface lies

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33 der Ventilspindel an einer Schulter 19 an, wenn die Ventilspindel 32 vollständig in dem Hohlraum 54 sitzt. Durch dieses Zusammenwirken zwischen der vorderen Fläche 33 der Ventilspindel und der inneren Wand 53 des Hohlraums wird die Ventilkammer 56 gebildet. Es ist ferner ersichtlich, dass die Ventilkammer 56 durch eine Wanddurchflussöffnung 22 in Verbindung mit der Flüssigkeitskammer 14 steht.33 of the valve spindle on a shoulder 19 if the valve spindle 32 is seated completely in the cavity 54. By this interaction between the front surface 33 of the Valve spindle and the inner wall 53 of the cavity, the valve chamber 56 is formed. It can also be seen that the valve chamber 56 through a wall flow opening 22 is in communication with the liquid chamber 14.

In Richtung auf den vorderen Teil der Ventilspindel 32 befindet sich eine Nut 34 und eine Ventildurchflussöffnung 35· Wenn die Ventilspindel 32 in der in den Figuren 3 und 8 gezeigten Stellung ist, steht ein Gasdurchgang 38 in Verbindung mit dem oberen Rohr 17, so dass die in das Rohr 17 eintretende Luft in die Ventilbohrung 75» durch die Ventildurchflussöffnung 35 und in die Ventilkammer 56 gelangt. Das Gas wird dann durch die Wanddurchflussöffnung 22 gegen eine Prallwand 80 und in die hohle Kammer 14 geleitet.Located in the direction of the front part of the valve spindle 32 a groove 34 and a valve flow opening 35 If the valve spindle 32 is in the manner shown in FIGS Is position, a gas passage 38 is in communication with the upper tube 17, so that the entering into the tube 17 Air enters the valve bore 75 »through the valve flow opening 35 and into the valve chamber 56. The gas is then passed through the wall flow opening 22 against a baffle 80 and into the hollow chamber 14.

Wenn die Luft von der Ventilöffnung 35 zu der Wandöffnung quer durch die Ventilkammer 56 strömt, wird ein Teilvakuum erzeugt. Wenn sich das Ventil in dieser Stellung befindet, ist die Nut 34 auf das untere Rohr 15 ausgerichtet und mit diesem in Verbindung (siehe Fig. 5)· Das in der Ventilkammer 56 erzeugte Teilvakuum ruft den Anstieg von Wasser durch das untere Rohr 15 in die Nut 34 und schliesslich in die Ventilkammer 56 hervor, wo das Wasser mit dem aus der Ventilöffnung 35 strömenden Gasstrom zusammentrifft. Der Zweck der Ventilkammer 56 ist es also, eine Mischkammer für Gas und Flüssigkeit zu bilden. Das Wasser wird in kleine Teilchen als ein Nebel oder Aerosol zerstäubt, das dann durch die Wandöffnung 22 und in den oberen Teil der Kammer 14 über den Flüssigkeitsspiegel austritt. Der Nebel strömt dann durch das Gasaustrittsrohr 16 aus der Kammer 14 und kann einem Patienten verabreicht werden. Demzufolge wirkt die Vorrich-When the air from the valve opening 35 to the wall opening flows across the valve chamber 56, there is a partial vacuum generated. When the valve is in this position, the groove 34 is aligned with the lower tube 15 and with this in connection (see Fig. 5) · The partial vacuum created in the valve chamber 56 causes the rise of water through the lower tube 15 into the groove 34 and finally into the valve chamber 56, where the water with the from the valve opening 35 flowing gas stream meets. The purpose of Valve chamber 56 is therefore a mixing chamber for gas and To form liquid. The water is atomized into small particles as a mist or aerosol, which then passes through the Wall opening 22 and into the upper part of the chamber 14 via the Liquid level emerges. The mist then flows through the gas outlet pipe 16 from the chamber 14 and can be a Administered to patients. As a result, the device acts

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timg mit dem in der oben beschriebenen Stellung befindlichen Ventil als Nebelerzeuger.timg with the one in the position described above Valve as a mist generator.

Eine Prallwand 80, auf die die Gas-Flüssigkeits-Mischung auftreffen muss, wie in Fig. 8 gezeigt, kann verwendet werden, wenn eine erhöhte Zerstäubung und Dispersion der Flüssigkeitsteilchen oder -tröpfchen erwünscht ist. Die Grosse und/oder Form der Prallwand 82 sowie ihr Abstand von der Öffnung 22 kann geändert werden, um verschiedene Teilchengrössen und Dispersion zu erzielen. |A baffle 80 against which the gas-liquid mixture must impinge, as shown in Fig. 8, can be used, when increased atomization and dispersion of the liquid particles or droplets is desired. The size and / or the shape of the baffle 82 and its distance from the opening 22 can be changed to accommodate different particle sizes and to achieve dispersion. |

Fig. 9 veranschaulicht die Verwendung einer abgewandelten Ventilspindel 92 und zeigt die relativen Stellungen der Gasdurchgänge bei Nebelerzeugungsfunktion. Bei einer derartigen Ventilspindel ist ein L—förmiger Lufttunnel bzw. eine Bohrung 68 vorgesehen, durch die Gas aus dem Rohr 17 in und durch die Ventilkammer 56 strömt. Wiederum wird ein Flüssigkeitsanstieg in dem Rohr 15 in die Nut 64 und in die Ventilkammer 56 hervorgerufen. Die Ventildurchflussöffnung 35 an der Ventilspindel 92 muss die gleiche Grosse haben, wie die bei der gebohrten Ventilspindel gemäss Fig. 8 verwendete, wie es weiter unten ausführlich erläutert wird. Eine Bohrung 66 verläuft ferner durch die Ventilspindel 92, " steht aber nicht in Verbindung mit den Rohren 15 und 17» da sie senkrecht liegt, wenn die Ventilspindel 92 sich in der Stellung befindet, in der die Vorrichtung als Nebelerzeuger wirkt.Fig. 9 illustrates the use of a modified valve stem 92 and shows the relative positions of the Gas passages with fog generation function. With such a valve spindle, an L-shaped air tunnel or a bore 68 is provided through which gas flows from the tube 17 into and through the valve chamber 56. Again becomes a Liquid rise in the tube 15 into the groove 64 and into the Valve chamber 56 caused. The valve flow opening 35 on the valve spindle 92 must have the same size, such as that used in the drilled valve spindle according to FIG. 8, as will be explained in detail further below. A bore 66 also runs through the valve stem 92, " but is not in connection with the tubes 15 and 17 »because it is vertical when the valve spindle 92 is in is the position in which the device acts as a smoke generator.

Fig. iO veranschaulicht eine weitere Ventilausführungsform, die wiederum in der Stellung gezeigt ist, in der die Vorrichtung als Nebelerzeuger wirkt. In diese» Fall ist die Ventilspindel 42 so geformt oder bearbeitet worden, dass eine Ventilkammer 47 durch die Form der abgewandelten Nut 44 gebildet wird. Der flache Teil der vorderen Fläche 43 ier Ventilspindel liegt an der Innenwand 46 des Ventilhohl-Fig. 10 illustrates a further valve embodiment, which in turn is shown in the position in which the device acts as a mist generator. In this' case it is Valve spindle 42 has been shaped or machined so that a valve chamber 47 through the shape of the modified groove 44 is formed. The flat part of the front surface 43 of the valve stem rests against the inner wall 46 of the valve hollow

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raums an, und in dieser Stellung bildet die Form der abgewandelten Nut kk einen Flüssigkeitskanal, durch den Flüssigkeit aus dem unteren Bohr 15 in die Ventilkammer 47 angesogen wird, wo die Flüssigkeit mit dem Luftstrom aus der Ventildurehflussöffnung 45 zusammentrifft. Es ist also ersichtlich, dass verschiedene gleichwertige Ventilspindel— und Hohlraumformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um die nebelerzeugende Wirkung des Ventils zu erzielen.space, and in this position the shape of the modified groove kk forms a fluid channel through which fluid is sucked from the lower bore 15 into the valve chamber 47, where the fluid meets the air flow from the valve flow opening 45. It can thus be seen that various equivalent valve stem and cavity shapes can be used within the scope of the present invention to achieve the mist-generating effect of the valve.

Die Grosse der Ventil- und Wanddurchflussöffnungen, und die Strecke quer durch die Ventilkammer können zwischen bestimmten Grenzen variiert werden, um verschiedene Leistungseigenschaften zu erzielen» Unter Bezugnahme auf Fig. 8 kann beispielsweise die Ventildurehflussöffnung 35» in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Gas in das obere Rohr 17 eingeführt wird, geändert werden, um die Geschwindigkeit des an der Öffnung 35 austretenden Gases und die in dem unteren Rohr 15 ansteigende Wassermenge zu ändern. Der Durchmesser der Wandöffnung 22 kann verändert werden, um das Vakuum zu ändern, wodurch die Zusammensetzung der die Öffnung 22 verlassenden Flüssigkeits-Gasmischung und damit die Aerosolzusammensetzung einschliesslich der Flüssigkeitsteil— chengrösse geändert wird, die dem Patienten verabreicht wird. Die Strecke quer durch die Ventilkammer 56 bestimmt auch das Maß des Flüssigkeitsanstieges in dem unteren Rohr 15 und der Nut 34. Es wurde beispielsweise empirisch festgestellt, dass eine Sauerstoffzufuhrmenge von 2 bis etwa 8 1 pro Minute, Durchmesser der Ventildurehflussöffnung 35 zwischen etwa 0,5 und etwa 0,75 mm, Durchmesser der Wanddurchflussöffnung 22 zwischen etwa 0,75 und 1,0 mm, und eine Strecke quer durch die Ventilkammer 56 zwischen etwa 0,4 mm und 0,6 am im allgemeinen geeignet sind.The size of the valve and wall flow openings, and the Distance across the valve chamber can be varied between certain limits to achieve different performance characteristics For example, referring to FIG on the speed at which the gas enters the top tube 17 is introduced, can be changed to the speed of the exiting gas at the opening 35 and that in the lower tube 15 to change increasing amount of water. The diameter of the wall opening 22 can be changed to accommodate the vacuum to change, whereby the composition of the liquid-gas mixture leaving the opening 22 and thus the Aerosol composition including the liquid particle size that is administered to the patient is changed. The distance across the valve chamber 56 also determines that Measure of the rise in liquid in the lower tube 15 and the groove 34. It has been found empirically, for example, that an oxygen supply rate of 2 to about 8 liters per minute, Diameter of the valve flow opening 35 between about 0.5 and about 0.75 mm, diameter of the wall flow opening 22 between about 0.75 and 1.0 mm, and a distance across the valve chamber 56 between about 0.4 mm and 0.6 am are generally suitable.

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 4, 6 und 11, in denen das Ventil in der Stellung gezeigt ist, in der die Vorrichtung als Befeuchter wirkt, weist die Ventilspindel 32 einen oberen Gaskanal 36 auf, der in Verbindung mit der Ventilspindelbohrung 75 und dem oberen Rohr 17 steht. Ein unterer Gaskanal 39 steht mit der Ventilspindelbohrung 75 und dem unteren Rohr 15 in Verbindung. In dieser Stellung findet die Befeuchtung wie folgt statts Luft oder Sauerstoff wird in den Luftschlauchanschluss 52 von einer Sauerstoff- oder Gasquelle eingeführt. Das Gas wird sodann durch I das obere Rohr 17» durch die Kanäle 36 bzw. 39* durch das untere Rohr 15 und in die Flüssigkeitskammer Ik geschickt. Die Luft gelangt dann in Blasen nach oben durch das Wasser 40, in dem sie beim Aufstieg zu der oberen Wasserfläche Feuchtigkeit aufnimmt. Die Luft verlässt die hohle Kammer Ik durch das Gasaustrittsrohr l6, von wo sie in befeuchtetem Zustand einem Patienten zugeführt wird. Die Luft verlässt die hohle Kammer lh durch das Gasaustrittsrohr l6, von wo sie in befeuchtetem Zustand einem Patienten zugeleitet wird. Wenngleich eine gewisse Menge der Luft durch die Ventildurchflussöffnung 35 hindurchgehen kann, ist dies in Anbetracht des relativen Unterschiedes der Grosse der Öffnung g 35 im Vergleich mit den Gasdurchgängen 36 und 39 ziemlich unbedeutend.Referring to Figures 4, 6 and 11, in which the valve is shown in the position in which the device acts as a humidifier, the valve stem 32 has an upper gas passage 36 which is in communication with the valve stem bore 75 and the upper tube 17 stands. A lower gas channel 39 is in communication with the valve stem bore 75 and the lower pipe 15. In this position, the humidification takes place as follows: Air or oxygen is introduced into the air hose connector 52 from an oxygen or gas source. The gas is then sent through the upper tube 17 », through the channels 36 and 39 *, through the lower tube 15 and into the liquid chamber Ik . The air then travels upward in bubbles through the water 40, in which it absorbs moisture as it ascends to the upper surface of the water. The air leaves the hollow chamber Ik through the gas outlet pipe 16, from where it is supplied to a patient in a humidified state. The air leaves the hollow chamber 1h through the gas outlet pipe 16, from where it is supplied to a patient in a humidified state. Although a certain amount of the air can pass through the valve flow opening 35, this is rather insignificant in view of the relative difference in the size of the opening g 35 compared with the gas passages 36 and 39.

Es wird nochmals Bezug auf das in Fig. 9 gezeigte Ausführungsbeispiel genommen, bei dem eine abgewandelte Ventilspindel 92 gezeigt ist. Der Gasdurchgang bei dieser Ausführungsform ist eine hohle Bohrung 66, die durch die Ventilspindel 92 verläuft und so ausgerichtet ist, dass sie gleichzeitig mit den Rohren 17 und 15 in Verbindung steht, wenn sie so eingestellt ist, dass die Vorrichtung die befeuchtende Wirkung ausübt, wie oben beschrieben worden ist. Wie in Fig. 11 gezeigt und weiter oben bemerkt, steht die zylindrische Ventil-Reference is made again to the exemplary embodiment shown in FIG taken, in which a modified valve stem 92 is shown. The gas passage in this embodiment is a hollow bore 66 pierced through valve stem 92 extends and is oriented so that it is in communication with the tubes 17 and 15 at the same time when so set is that the device exerts the moisturizing effect as described above. As shown in FIG. 11 and noted above, the cylindrical valve

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spindelfläche 37 in leichtem Reibungseingriff mit der Hohlraumfläche 58, so dass die Ventilspindel 32 leicht in die gewünschte Stellung gedreht werden kann. Um zu gewährleisten, dass die Ventilspindel 32 genau eingestellt worden ist und * um das Entweichen von Luft zwischen der Ventilspindelfläche 37 und der zylindrischen Hohlraumfläche 58 so gering wie möglich zu halten, können ein O-Ring 72 und eine Ausnehmung 74 vorgesehen sein, wie in der Zeichnung dargestellt. Eine Ventilkappe 70 oder ein entsprechender Stopfen können verwendet werden, um ein offenes Ventilspindelende abzudichten.spindle surface 37 in light frictional engagement with the cavity surface 58, so that the valve spindle 32 can easily be rotated into the desired position. To ensure, that the valve spindle 32 has been set precisely and * the escape of air between the valve spindle surface 37 and the cylindrical cavity surface 58 as small as To keep it possible, an O-ring 72 and a recess 74 may be provided as shown in the drawing. One Valve cap 70 or an appropriate plug can be used to seal an open valve stem end.

Ein weiteres Merkmal, das vorgesehen werden kann, ist in Fig. 4t gezeigt, in der ein Diffusor 78 verwendet wird, durch den das aus dem Rohr 15 strömende Gas in die Flüssigkeit 40 geleitet wird. Dieser Diffusor kann die Form eines mit vielen Öffnungen ausgebildeten Deckels, Siebes oder dergleichen haben. Vorzugsweise sind die Öffnungen kleiner als die Ventil-Gaskanäle oder -durchflussöffnungen 35 und 22. Dabei dient der Diffusor 78 auch als ein Filter, indem er verhindert, dass irgendwelche Teilchen mit einer Grosse, die ausreichen würde, diese Kanäle und Öffnungen zu verstopfen, aus der Flüssigkeitskammer 14 in das Kanalsystem eindringen können.Another feature that can be provided is shown in Figure 4t in which a diffuser 78 is used the gas flowing out of the tube 15 is passed into the liquid 40. This diffuser can take the form of one with many Have openings formed cover, sieve or the like. The openings are preferably smaller than the valve gas channels or flow openings 35 and 22. The diffuser 78 also serves as a filter in that it prevents that any particles of a size sufficient to clog these channels and openings out the liquid chamber 14 can penetrate into the channel system.

Die Vorrichtung kann ferner mit einem geeigneten Sicherheitsventil 89 versehen sein, um einen unangemessenen Druck-aufbau in der Kammer 14 zu verhindern, falls ein zwischen dem Gasauslassrohr 16 und dem Patienten verlaufendes Rohr abgeschnürt oder verstopft werden sollte. Ein derartiges Sicherheitsventil 89 ist in den Figuren 2 und 12 gezeigt, in letzterer als Schnitt, wobei ein etwas nachgiebiges scheibenförmiges Teil 82 durch einen in der Mitte hervorstehenden Zapfen 85 an einem Halteteil 84 angebracht ist. Falls der Druck in dem Hohlraum 14 zu hoch wird, wird er zwischen dem Rand des Scheibenteils 82 und der Wand 88 abgelassen. Ein der-The device can also be equipped with a suitable safety valve 89 be provided to prevent inadequate pressure build-up in the chamber 14 if there is between the Gas outlet tube 16 and the patient extending tube should be constricted or blocked. Such a safety valve 89 is shown in FIGS. 2 and 12, in FIG the latter as a section, with a somewhat resilient disk-shaped part 82 protruding through one in the middle Pin 85 is attached to a holding part 84. If the If the pressure in the cavity 14 becomes too high, it will be vented between the edge of the disk part 82 and the wall 88. One of the-

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artiges Sicherheitsventil wird nicht als den Rahmen der Erfindung begrenzend angesehen, und es können auch gleichwertige Mittel anstelle der beschriebenen verwendet werden. Ferner ist aus Fig. 12 ersichtlich, dass die Fläche 86 etwas geneigt ist, so dass Flüssigkeit, die in Richtung auf das Auslassrohr 16 geleitet wird, oder Kondensat, das sich in der Vorrichtung bildet, in die Flüssigkeitskammer zurückkehren kann.like safety valve is not considered to limit the scope of the invention, and equivalents can also be used Means can be used instead of those described. It can also be seen from FIG. 12 that the surface 86 is slightly inclined so that liquid that is directed towards the outlet pipe 16, or condensate that forms in the device can return to the liquid chamber.

Es sollte Sorgfalt darauf verwendet werden, den Flüssigkeitsspiegel in der Flüssigkeitskammer zwischen bestimmten Grenzen zu halten. Wenn sich der Flüssigkeitsspiegel über der Wanddurchflussöffnung 22 befindet, ist zuviel Flüssigkeit vorhanden und die Vorrichtung wirkt dann nicht in gewünschter Weise als Nebelerzeuger. Wenn andererseits der Flüssigkeitsspiegel zu tief ist, d.h., unter dem Diffusor 78, (Fig. 4), wirkt die Vorrichtung in keiner der beiden Funktionen zufriedenstellend. Zweckmässigerweise können an der Fläche des Becherteils Linien für den Flüssigkeitsspiegel vorgesehen sein. Der Flüssigkeit können ferner je nach Wunsch Medikamente zum Inhalieren durch den Patienten beigegeben werden.Care should be taken to check the fluid level to hold in the liquid chamber between certain limits. When the liquid level is above the Wall throughflow opening 22 is located, there is too much liquid and the device then does not work in the desired manner Way as a fog generator. On the other hand, if the liquid level is too deep, i.e., below the diffuser 78, (Fig. 4), the device does not work satisfactorily in either of the two functions. Appropriately, at the Surface of the cup part lines for the liquid level should be provided. The liquid can also be added as desired Medication to be added for inhalation by the patient.

Vorzugsweise wird die Vorrichtung aus einem plastischen Kunststoff hergestellt, so dass sie leicht, stossfest und verhältnismässig leicht und billig herstellbar ist. Es wird ferner bevorzugt, dass mindestens ein Teil der die Flüssigkeitskammer umgrenzenden Wände durchsichtig oder im wesentlichen durchsichtig ist, so dass die Flüssigkeitsmenge in der Kammer ohne weiteres beobachtet und im Bedarfsfall aufgefüllt werden kann. Diese und weitere Abwandlungen sind für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich und gehen nicht über den Rahmen der hier offenbarten Erfindung hinaus.The device is preferably made of a plastic plastic so that it can be manufactured light, shock-resistant and relatively easy and inexpensive. It is further preferred that at least a part of the walls delimiting the liquid chamber is transparent or essentially transparent, so that the amount of liquid in the chamber can be easily observed and topped up if necessary. These and other modifications are readily apparent to a person skilled in the art and do not go beyond the scope of the invention disclosed here.

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Claims

vRi / Lü PATENT CLAIMS:

1. Humidification and mist generation device, marked by a liquid chamber (14) enclosed by a wall structure (12), a valve housing (25), an upper one Line (17) and a lower line (15), each of which is in communication with a cavity (54) in the valve housing is formed, wherein the lower line (15) is also in communication with the liquid chamber (l4), a valve spindle (32) seated in the cavity (54) of the valve housing, the spindle and the housing cooperating, to form a valve chamber therebetween, and wherein the spindle has a first channel system which serves to conduct gas from the upper line into the lower line, and a second channel system that serves both To direct gas from the upper line into the valve chamber as well as liquid from the lower line into the valve chamber to conduct, and means for connecting the valve chamber to the liquid chamber.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the first channel system has a first channel assigned to the valve spindle, which channel is optionally aligned can be that it connects the upper pipe directly to the lower pipe, allowing gas through from the upper pipe the lower conduit and can flow into a liquid in the liquid chamber.

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3. Device according to claim 1 and .2, characterized in that the second channel system has a groove, which is formed on the valve stem so that it is in connection with the valve chamber and the lower conduit stands.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the second channel system has a second channel assigned to the valve spindle, with which optionally the upper line can be connected to the valve chamber.

5. The device according to claim 4, characterized in that the second channel of the valve spindle has a first flow opening having a small diameter formed in the valve stem in the vicinity of the valve chamber.

6. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the means for connecting the valve chamber with the liquid chamber comprises a second flow passage having a small diameter, which is in the wall of the FlUssigkeitskanuaer at a location above the liquid-, sigkeitsspiegels formed.

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that that the first small flow opening of the valve spindle and the second small flow opening the liquid chamber are on a common horizontal axis.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that ' indicates that the liquid chamber has an outlet line at a point above the liquid level assigned.

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9. The device according to claim 1, characterized in that a filter device in the lower part of the lower line is arranged to prevent solid particles from the liquid chamber in the lower Line can penetrate.

10. Device according to claims 1 to 9 »characterized in that that on the downstream side of the second small flow opening a baffle device is provided.

11. The device according to claim 1, characterized in that means for connecting the upper conduit to a gas source are provided.

12. Device according to claims 1 to 11, characterized in that that the upper and lower lines lie on the same longitudinal axis.

13. Device according to claims 2 and 12, characterized in that that the first channel comprises a bore formed in the valve stem.

lh. Device according to claim 13, characterized in that the bore of the valve spindle can optionally be aligned along the longitudinal axis on which the upper and lower lines lie.

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